题目内容
11．
学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．（1）闭合开关S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表（灵敏）的示数I0和电压表的示数U0，由此可知电流表的电阻RA为$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-R（用上述量表示）．
（2）闭合开关调节R，仅读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比偏小（填“偏大”或“相等”），内阻的测量值与真实值相比偏小（填“偏大”“偏小”或“相等”）．
（3）断开S1闭合S2，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出$\frac{1}{I}$-R图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为$\frac{1}{k}$，内阻为$\frac{b}{k}$-RA（用k、b、RA表示）．
分析 （1）明确电路结构，根据串并联电路的规律可求得电流表内阻；
（2）根据图象法进行分析，明确相对电源的外接法中由于电压表的分流使电流表示数偏小，作出准确值和测量值即可明确误差情况；
（3）根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图象进行变形再利用图象即可求得电动势和内电阻．
解答 
解：（1）由实物图可知，电流表与电阻箱串联后与电压表并联，则由欧姆定律可知，RA=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-R；
（2）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示，
由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值；
（3）由闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+RA+r）
变形可得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}R$+$\frac{{R}_{A}+r}{E}$
因表头内阻已知，故没有误差，根据图象可知：
k=$\frac{1}{E}$，b=$\frac{r+{R}_{A}}{E}$
联立解得：E=$\frac{1}{k}$，r=$\frac{b}{k}$-RA；
故答案为：（1）$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-R；（2）偏小，偏小；（3）$\frac{1}{k}$，$\frac{b}{k}$-RA；
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道利用图象分析数据的基本方法，同时明确误差来源，能根据图象或公式分析误差情况．
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3．
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